Prandtl数 — CAE用語解説
Prandtl数
CFDでの流体物性パラメータ
CFDでPrandtl数を設定する場面って、具体的にどこですか？
流体の物性（密度・粘性・熱伝導率・比熱）を入力すれば自動で決まるけど、乱流モデルに組み込まれた「乱流Prandtl数」Prtは手動で設定するケースが多い。またk-εモデルの乱流拡散係数を決めるPrandtl数（σk, σε）も設定パラメータとして登場する。
乱流Prandtl数を変えると結果が大きく変わりますか？
熱伝達を含む問題では結果に影響する。Prt = 0.7〜0.9の範囲で使われることが多いけど、燃焼炎中のような高温勾配域では感度が高い。実験データとの比較でPrtを調整するキャリブレーション作業は、熱流体解析の精度向上で重要なステップだ。
工業流体の特性比較
気体と液体でPrandtl数はどう違いますか？
気体は粘性と熱拡散率が近いためPr ≈ 0.7前後が多い。水はPr ≈ 7（20℃）で温度によって変化する。溶融塩やシリコンオイルはPr >> 1の高粘性流体だ。Prが大きいほど熱境界層が速度境界層より薄く、壁近傍のメッシュを細かくしないと熱伝達の精度が出ない。
太陽熱発電の溶融塩循環システムのCFDでも重要なんですか？
そう、溶融塩はPr ≈ 10〜20くらいで、高温高粘性のため熱境界層が薄い。そういう流体ではy+値を1未満に保つ細かい壁面メッシュと、熱流束境界条件の精度設定が特に重要になる。加えて溶融塩の物性（粘性・熱伝導率）の温度依存性が強いので、材料プロパティの温度関数入力が精度のカギだよ。
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